Discrete symmetry breaking beyond the Standard Model
| Promotie: | Dhr. W.G. (Wouter) Dekens |
| Wanneer: | 16 oktober 2015 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotors: | prof. dr. D. (Daniël) Boer, prof. dr. R.G.E. (Rob) Timmermans |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Op zoek naar nieuwe natuurkunde
De huidige natuurkundige modellen, zoals het Standaardmodel, verklaren veel maar laten ook veel vragen over. Wout Dekens onderzocht hoe te verklaren is dat er alleen materie bestaat en nauwelijks antimaterie - de modellen voorspellen evenveel van beide. De oplossing ligt mogelijk in een schending van de CP (charge/parity) symmetrie. Dekens onderzocht hoe dit soort schendingen zichtbaar is te maken in experimenten.
De huidige kennis van elementaire deeltjes en hun interacties wordt samengevat in het Standaard Model van de deeltjesfysica. Vrijwel alle tot nu toe geteste voorspellingen van dit model zijn experimenteel bevestigd. Niettemin zijn er fenomenen die dit model niet beschrijft. Zo is het momenteel onduidelijk waarom het heelal uit materie bestaat terwijl antimaterie vrijwel afwezig is.
Een van de redenen dat het Standaard Model geen verklaring heeft voor deze asymmetrie is dat de ‘CP ‘ symmetrie tussen deeltjes en antideeltjes bij goede benadering van toepassing is op het model. Om de materie-antimaterie asymmetrie te verklaren is schending van deze symmetrie echter een vereiste. Vanwege deze en andere redenen vermoeden natuurkundigen dat er nog onbekende fysica moet zijn met nieuwe bronnen van CP schending.
In dit proefschrift worden limieten op zulke CP schendende bronnen gezet door de effecten die deze voorspellen te vergelijken met metingen van elektrische dipoolmomenten: een eigenschap van deeltjes die op CP schending duidt. Dit vergelijken wordt gedaan op een model-onafhankelijke manier, waardoor de resultaten gemakkelijk zijn toe te passen op welk scenario van nieuwe fysica dan ook.
Daarnaast wordt van specifieke modellen, zogenoemde links-rechts modellen de theoretische levensvatbaarheid geanalyseerd, waarbij met name de Higgsdeeltjes en hun interacties van belang zijn. Ook worden de voorspelde effecten in experimenten bestudeerd, van elektrische dipoolmoment metingen tot versnellers zoals de Large Hadron Collider. Uiteindelijk heeft dit tot duidelijke conclusies geleid over welke van deze modellen momenteel al dan niet uitgesloten zijn.
Wout Dekens verrichtte zijn onderzoek bij de afdeling Hoge-energiefysica van het Van Swinderen Instituut, met geld van het Ubbo Emmiusfonds. Hij werkt nu op een Rubicon beurs van NWO bij het New Mexico Consortium (Los Alamos, VS).